Controllo della frequenza nei dispositivi elettronici
La rivoluzione delle comunicazioni wireless ha portato alla proliferazione di dispositivi wireless portatili, come i cellulari, liberando l'utente dal filo. I materiali in ceramica, che possono fungere da risonatori dielettrici che conservano e trasferiscono segnali di comunicazione a microonde, svolgono un ruolo cruciale in questa rivoluzione. Pochi tipi di ceramica possiedono le proprietà essenziali per formare risonatori dielettrici stabili dal punto di vista termico e meccanico con fattori di qualità paragonabili ai risonatori a cavità. Inoltre, i materiali a perdita bassa sono particolarmente richiesti per i filtri dei risonatori dielettrici a frequenza regolabile usati nelle stazioni di base per i sistemi di comunicazione mobile. Modificando il campo elettrico del risonatore dielettrico, è possibile regolare la frequenza di risonanza. Per ampliarne l'uso nei sistemi di comunicazione mobile, i ricercatori della University of South Bank di Londra hanno valutato diversi metodi per regolare rapidamente i filtri dei risonatori dielettrici. Per cercare di migliorare la capacità di regolazione dei risonatori dielettrici, hanno ideato un metodo innovativo per una rapida regolazione. Attorno al risonatore dielettrico è stato aggiunto un elemento ferroelettrico, formato da un film ferroelettrico montato sul substrato conduttore in argento o altri metalli con un elevato punto di fusione. Quando si applica un bias in corrente continua (CC), la permettività del film ferroelettrico diminuisce ed è quindi possibile modificare il campo elettrico del risonatore dielettrico. Un approccio alternativo includeva un elemento piezoelettrico connesso al componente conduttore mobile della cavità del risonatore. Quando il voltaggio viene applicato all'elemento piezoelettrico, preferibilmente un bimorfo, le dimensioni cambiano e di conseguenza la frequenza del risonatore viene regolata con il movimento del componente conduttore. I risultati sono stati incoraggianti, con le domande di brevetto derivate dal lavoro di ricerca sulla regolazione ferroelettrica e piezoelettrica.
